月潭水庫庫岸再造預(yù)測分析

程陳 王驍

目前河流水文水動(dòng)力模型已廣泛應(yīng)用于工程規(guī)劃設(shè)計(jì)、洪水調(diào)度、洪水預(yù)報(bào)和水資源管理，摸索高精度的模擬技術(shù)是模型構(gòu)建永恒的追求，也是技術(shù)難點(diǎn)。本文以典型站為案例，分析涵閘孔流流量綜合率定成果應(yīng)用于河流涵閘出流模擬的可行性和必要性，這對改進(jìn)軟件涵閘孔流模擬的技術(shù)方法，提高構(gòu)建模型的模擬精度具有重要意義

一、工程概況

月潭水庫位于安徽省黃山市休寧縣新安江主源率水河上，是一座以防洪為主，結(jié)合供水、發(fā)電等綜合利用的大（2）型水利樞紐。月潭水庫正常蓄水位165.0m，設(shè)計(jì)洪水位169.4m，校核洪水位172.0m，死水位為157.0m，水庫總庫容1.55億m3，電站裝機(jī)容量20MW，工程等別為Ⅱ等。推薦壩型為混凝土重力壩。重力壩最大壩高36.6m，壩頂高程 173.6m，壩頂寬7.0m，樞紐工程由混凝土重力壩、泄洪表孔、泄洪底孔、發(fā)電引水管道、發(fā)電廠房及升壓開關(guān)站等建筑物所組成。

二、庫岸地質(zhì)分類及分布范圍

根據(jù)岸坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地層巖性組合等，月潭水庫庫岸一般可分為巖質(zhì)岸坡及土質(zhì)岸坡兩類。

1.巖質(zhì)庫岸

庫區(qū)巖質(zhì)庫岸巖性以千枚巖系為主，山坡基巖大多裸露，風(fēng)化不深，片理裂隙較發(fā)育，片理傾角60°～75°，而自然山坡坡度為35°～50°。

庫區(qū)巖質(zhì)岸坡主要分布在壩址向上游至陳霞大橋左右側(cè)庫岸，長約13.6km；上呈村上游至石田村下游茶塘河口左側(cè)庫岸，長約3.8km，石田林場向上游0.8km的左側(cè)庫岸，溪口老大橋至茶亭灣左側(cè)庫岸，長約0.48km，石坑上游至木干橋左側(cè)庫岸，長約2.4km；陳霞至金村右側(cè)庫岸，長約3.8km，郎村下游右側(cè)庫岸，長約2.1km。

2.土質(zhì)庫岸

土質(zhì)岸坡主要揭露①層輕粉質(zhì)壤土～輕壤土、②層砂卵礫石、③層重～中粉質(zhì)壤土、④層粉質(zhì)壤土夾碎石，土質(zhì)岸坡坡度陡緩不一。

土質(zhì)岸坡主要分布在以下庫岸段，左側(cè)庫岸：陳霞大橋至上呈村長約3.0km，茶塘河至石田林場長約2.1km，溪口大橋下游溪口村長約2.2km，茶亭灣至石坑村長約1.3km；右側(cè)庫岸分布在：金村至溪河口長約10.0km，絕大部分為土質(zhì)庫岸，郎村至庫尾長約2.0km。

表1 庫岸預(yù)測穩(wěn)定坡角參數(shù)取值推薦表

表2 庫岸預(yù)測塌岸寬度表

圖1 卡丘金圖解法塌岸預(yù)測簡圖

三、庫岸再造影響因素

水庫運(yùn)行期，水庫回水線附近的水庫岸坡，由于地質(zhì)環(huán)境尤其是水文地質(zhì)條件的變化，庫周原始天然岸坡的穩(wěn)定性亦將產(chǎn)生一定程度的變化，即產(chǎn)生庫岸再造問題。庫岸再造的形式主要有巖質(zhì)岸坡沿不利結(jié)構(gòu)面的崩塌、滑坡，土質(zhì)岸坡的局部窩崩、塌岸等。月潭水庫庫岸巖質(zhì)岸坡巖層陡峻，基巖風(fēng)化不深，庫岸再造作用輕微，庫岸穩(wěn)定性較好，庫岸再造主要為土質(zhì)庫岸段，其影響因素主要有：地形條件、水庫岸坡的地層巖性、水庫水位升高導(dǎo)致的水文地質(zhì)條件的改變及浪蝕作用等。

四、庫岸再造的預(yù)測方法及參數(shù)的選擇

1.預(yù)測方法

月潭水庫巖質(zhì)庫岸穩(wěn)定性較好，這里僅針對土質(zhì)庫岸進(jìn)行塌岸預(yù)測，預(yù)測方法采用現(xiàn)行水利行業(yè)常用的卡丘金圖解法。簡化的卡丘金圖解法塌岸預(yù)測見圖1。實(shí)質(zhì)是預(yù)測正常蓄水位與死水位間水位變幅帶及正常蓄水位以上各巖土層岸坡長期穩(wěn)定坡角，依據(jù)地質(zhì)類比的圖解法求解庫岸最終塌岸寬度。

月潭水庫蓄水運(yùn)行后，在死水位157.0m或波浪影響深度之下、正常蓄水位165m之上，以及死水位與正常蓄水位之間，原始庫岸將在水動(dòng)力條件的作用下，依據(jù)巖土層抗沖性的不同，形成一定寬度范圍的各自庫岸穩(wěn)定坡角，從而完成岸坡塌岸再造過程。

2.塌岸預(yù)測參數(shù)的選取

對于土質(zhì)庫岸，水下岸坡土層穩(wěn)定坡角、水上岸坡土層穩(wěn)定坡腳是預(yù)測庫岸再造寬度的兩個(gè)主要參數(shù)。為此對于土質(zhì)岸坡預(yù)測參數(shù)的選取，主要通過對庫岸現(xiàn)狀及土層性質(zhì)的調(diào)查、類比類似工程經(jīng)驗(yàn)提出的，見表1。

3.預(yù)測結(jié)果

根據(jù)卡丘金圖解法預(yù)測的庫岸塌岸寬度見表2。

五、結(jié)語

月潭水庫為山區(qū)峽谷型水庫，庫岸以巖質(zhì)岸坡為主，巖質(zhì)岸坡巖層傾角陡峻，水庫蓄水后庫岸再造作用微弱，該類庫岸穩(wěn)定性一般較好。土質(zhì)岸坡在水庫蓄水后，由于地質(zhì)環(huán)境和水文地質(zhì)條件的改變，將產(chǎn)生一定程度的塌岸，根據(jù)塌岸預(yù)測分析，除右岸郎村至庫尾村段塌岸寬度較小，其余段將產(chǎn)生一定寬度的塌岸，庫岸穩(wěn)定性較差，為保證庫岸上方農(nóng)田以及居民建筑物不受塌岸影響，建議對以上岸坡進(jìn)行防護(hù)